سیستم تهویه هوای تونل های شهری به روش بارانی

فناوری سیستم تهویه هوا و مقاله مهدی صوفی با همکاری هادی صوفی برادر وی تدوین شده است و مقاله در مجموعه خلاصه مقالات کنفرانس که در بیش از۴۰۰ صفحه انتشار یافته درج شده است

فناوری سیستم تهویه هوا و مقاله مهدی صوفی با همکاری هادی صوفی برادر وی تدوین شده است و مقاله در مجموعه خلاصه مقالات کنفرانس که در بیش از۴۰۰ صفحه انتشار یافته درج شده است. وی طی نامه ای به مهندس خسرو وثوق زاده مدیرعامل نفت پارس، موفقیت خود را در نمایشگاه اختراعات آلمان مدیون حمایت های مدیرعامل و شرکت دانسته و از آن قدردانی به عمل آورده است. خلاصه مقاله یاد شده را ملاحظه می کنید.

● سیستم تهویه هوای تونل ها

در این مقاله سعی شده تا نقش سیستم تهویه هوا به روش بارانی در کاهش آلودگی هوای تونل های شهری مورد بررسی قرار گیرد.

آلودگی هوا، یکی از پدیده های زندگی مدرن امروزی و ناشی از پسماندهایی است که در اثر فعالیت های شبانه روزی بشر بوجود می آید. این پسماندها ناشی از تولید مواد غذایی، صنعتی، کالاهای مختلف و تبدیل انرژی است. شاید بتوان علل اصلی آلودگی هوا را در احتراق ناقص جستجو کرد که طی آن، بر اثر عدم سوخت رسانی کامل و یا نسبت نامناسب هوا و سوخت پس از احتراق، موادی نظیر منواکسید کربن، اکسیدسولفور، اکسید نیتروژن، ذرات خاکستر و یا هیدروکربورهایی که سوخته نشده وارد هوا می شوند.

● اثرات بارندگی بر کاهش آلودگی هوا

تاثیرات قابل توجه بارندگی بر کاهش آلودگی هوا و بررسی دلایل آن می تواند بر نحوه کنترل آلودگی مؤثر باشد. گازهای قابل انحلال در آب، خواه آلوده کننده مانند انیدرید سولفورو و خواه غیر آلوده کننده مانند گازکربنیک بر اثر بارندگی در آب باران حل شده و به شکل اسید به زمین باز می گردند.

هر چه قطر ناخالصی ها، مقدار آنها و مدت بارندگی بیشتر باشد، شستشو بهتر و بیشتر و هر چقدر مدت بارندگی و قطر ناخالصی ها و مقدار آنها کمتر باشد شستشو کمتر انجام می شود. بطور تجربی تخمین زده می شود که بارندگی یکنواخت با شدت یک میلیمتر در ساعت قادر است در مدت۱۵ دقیقه مقدار۲۸ درصد از ناخالصی های به قطر۱۰ میکرون یا بیشتر موجود در هوا را از حجم هوایی که عبور می نماید جدا کند. بدین ترتیب چنانچه ضریب شستشو را در یک زمان قراردادی (مثلاً۱۵ دقیقه) فرض کنیم، کاهش آلودگی بر حسب مدت زمانی که باران با شدت۱ میلیمتر در ساعت می بارد از رابطه:

Pn=Pn-۱-ڈPn-۱ بدست خواهد آمد. که در آن Pn میزان آلودگی در پایان n امین پانزده دقیقه بعد از شروع بارندگی، Pn-۱ میزان آلودگی در پایان (n-۱) امین۱۵دقیقه بعد از شروع بارندگی، ڈPn-۱ میزان شستشو در طول n امین ۱۵ دقیقه می باشد.

براساس فرمول اخیر درصد کاهش آلودگی هوا برحسب مدت بارندگی محاسبه شده است این امر نشان می دهد، پس از دو ساعت بارندگی با شدت یک میلیمتر در ساعت بیش از ۹۰ درصد پس از۴ ساعت بارندگی بیش از۹۹ درصد آلودگی هوا از بین خواهد رفت.

‌● سیستم تهویه به روش بارانی

هرگاه در شهری آلوده باران شروع به باریدن کند، با شهری تمیز با هوای پاکیزه روبرو هستیم و این حقیقتی است که برهمگان آشکار است. در واقع این سیستم از طبیعت الگو گرفته شده است. بطوری که در این سیستم باران مصنوعی بوجود آمده و هوای آلوده داخل تونل بواسطه دمنده ها، آلودگی را به داخل ساختمانی انتقال داده که در این ساختمان، باران های مصنوعی ایجاد شده و هوای آلوده را تهویه می کند. تعداد بیشماری از قطرات ریز آب که از طرف بالای ساختمان به طرف پایین می بارند با هوای آلوده که متشکل از ذرات دود است برخورد کرده و باعث می شود دود همراه با آب به طرف پایین سقوط نماید. در این مرحله هوای آلوده داخل تونل توسط قطرات ریز آب شسته می شود. در کف این ساختمان، حوضچه ای وجود دارد که دود و آبی که به طرف پایین سقوط می کنند در این حوضچه جمع می شوند با توجه به اینکه پس از گذشت زمانی که این فرآیند در حال صورت گرفتن است، شاهد پر شدن حوضچه از آب آلوده (دود+ آب) هستیم که این آب آلوده توسط لوله هایی به قسمت تصفیه خانه پمپاژ می شود.

در این سیستم۹۰ درصد ذرات بزرگتر از حدود۸ میکرون (۰/۰۰۰۳ اینچ) حذف می شود. با تغییر در طراحی نازل ها و نحوه چیدن آنها در این سیستم می توان راندمان بالایی را در عمل تهویه ایجاد کرد.

● نتیجه گیری

در حال حاضر در تمامی تونل ها- هوای داخل تونل تهویه می شود اما این تهویه به این صورت است که فن های بسیار قوی در داخل تونل ها تنها دود گرفتار شده در داخل تونل را به محیط بیرون می رانند و در واقع هوای آلوده تنها از محیط داخل تونل به محیط خارج تونل بیرون رانده می شود. اما با نصب چنین سیستمی می توان هوای آلوده را حذف و از انتشار هوای آلوده به محیط بیرون تونل نیز جلوگیری کرد و آلودگی را بیشتر کاهش داد.

مهدی صوفی کارشناس مهندس مکانیک